无线传感器网络中改进的DVhop定位算法许铁军.ppt

无线传感器网络中改进的DV-hop定位算法,指导教师：杨光红 教授,答辩学生：许铁军,申请专业：控制理论与控制工程,演讲内容,基于DV-hop的两种改进定位算法介绍,一、选题背景及意义,背景:无线传感器网络是结合了传感器技术、无线通信技术和计算机技术应运而生的，是刚刚兴起的下一代传感器网络。意义 对无线传感器网络来说，位置信息是至关重要的。如果只知道有事件发生而不知道事件发生的准确位置，那么是没有意义的。,二、DV-hop定位算法介绍,无线传感器网络,-锚节点,-未知节点,A,B,C,U,跳段距离=未知节点的平均每跳距离到锚节点跳数,第一种改进算法网络连通值算法第二种改进算法质心加权算法,三、基于DV-hop的两种改进定位算法介绍,传统DV-hop定位算法的第一点不足,传统DV-hop算法定位效果图,A,B,C,D,E,1,2,3,4,5,-锚节点,-未知节点,-定位节点,传统DV-hop定位算法的第二个不足,锚节点数与平均定位误差的关系,第一种改进算法网络连通值算法,传统DV-hop算法定位效果图,A,B,C,D,E,1,2,3,4,5,-锚节点,-未知节点,-定位节点,G,参考点G连通值计算过程：,其中，1代表在锚节点的通信半径内，0表示不在锚节点的通信半径内。,二进制数（10000）=十进制数（16），则16为G点的连通值。,无线传感器网络局部连通图,第二种改进算法质心加权算法,未知节点U的最终坐标点为：,四、对两种改进算法仿真实验,对网络连通值算法进行仿真实验1,仿真条件为：在2525平方米的区域中随机生成一个无线传感器网络，通信半径为9m，总节点数为25个，锚节点数为7个，如下图所示。,无线传感器网络,1,2,3,4,5,6,11,10,9,8,7,12,13,1,16,15,14,17,18,17,2,3,4,5,7,13,G,16,14,15,18,A,B,C,D,E,F,17,2,3,4,5,7,13,G,16,14,15,18,A,B,C,D,E,F,传统DV-hop定位算法效果图,网络连通值算法定位效果图,结论1：网络连通值算法修正了传统DV-hop算法得到的部分节点跳出理论区域的不足。,对网络连通值算法进行仿真实验2,仿真条件为：无线传感器网络的区域为2525 平方米，通信半径为9m，总结点数为25个（不变），选择的锚节点数目分别为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17。对每种锚节点数，分别对传统DV-hop算法和网络连通值算法进行多次定位，得到定位误差平均值和最大误差平均值。,锚节点数与平均定位误差的关系,锚节点数与最大误差的关系,结论2：网络连通值算法提高了定位的准确性。,对质心加权算法进行仿真,仿真条件为：无线传感器网络的区域为2525 平方米，通信半径为9m，总结点数为25个（不变），选择的锚节点数目分别为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。对每种锚节点数，分别对传统DV-hop算法和质心加权算法进行多次定位，得到定位误差平均值和最大误差平均值。,锚节点数与平均定位误差的关系,锚节点数与最大误差的关系,结论：质心加权算法在锚节点个数较少情况下定位准确度提高了，但随着锚节点增多定位准确度下降。所以该算法适合在锚节点个数少的情况下使用。,五、总结与展望,总结,无线传感器网络的定位算法不仅要提高定位的准确度，还要在降低计算复杂度、减少通信量、节能省电的方向继续研究下去。总之，无线传感器网络节点自定位算法是一个还需技术和时间的研究，有很多难点等待人们去解决。,展望,对参加答辩的各位老师致以最诚挚的谢意,对参加答辩的各位老师致以最诚挚的谢意,